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吉林大学在全无机金属卤素钙钛矿纳米晶的高压行为研究取得重要进展

关键词 吉林大学 , 邹勃|2017-07-27 09:07:43|来源 中国超硬材料网
摘要 近年来,金属卤素钛矿材料在光伏电池领域受到了广泛关注,其优异的光学性质和较低成本促进了金属卤素钙钛矿材料的快速发展。2009年,有机–无机杂化钙钛矿作为吸光材料首次被应...
       近年来,金属卤素钛矿材料在光伏电池领域受到了广泛关注,其优异的光学性质和较低成本促进了金属卤素钙钛矿材料的快速发展。2009年,有机–无机杂化钙钛矿作为吸光材料首次被应用于太阳能电池中,其光电转换效率亦从最初的3.8%提高到22.1%。然而,这类材料的结构极易受到外界因素的影响,如温度和水、氧等,这将在极大程度上限制其实际应用。为了提高此类材料的光电性能及结构稳定性,急需克服这些问题和探究新的实验方法。压力作为独立于温度和化学组分的热力学参量,可以有效地改变材料的原子排布及其相互作用,对于研究材料的结构–性能关系具有重要意义。吉林大学超硬材料国家重点实验室邹勃教授团队是国际上较早开展卤素钙钛矿高压研究的课题组之一,并取得了系列创新成果(J. Phys. Chem. Lett. 7, 2556 (2016); J. Phys. Chem. Lett. 7, 5273 (2016);J. Phys. Chem. Lett. 8, 500 (2017))。CsPbBr3作为一类全无机卤素钙钛矿材料,相对于有机–无机杂化钙钛矿而言,具有良好的结构稳定性和较高的量子产率。邹勃教授课题组进一步利用金刚石对顶砧装置探讨不同形貌的CsPbBr3纳米晶(CsPbBr3纳米立方块和纳米线)及其体材料在压力下的结构稳定性、光学带隙和荧光寿命的精细调控。第一性原理计算表明,其带隙调控主要由无机PbBr6八面体扭曲变形过程中的轨道相互作用所决定。该工作有助于深入了解卤素钙钛矿材料的结构稳定性和优化其光伏性能,为设计出更加稳定的新型钙钛矿材料拓展思路。
       该论文通讯作者和第一作者分别为吉林大学超硬材料国家重点实验室邹勃教授和肖冠军副教授。该工作得到了国家自然科学基金、教育部长江学者奖励计划和吉林省长白山学者特聘教授等基金的资助。相关成果2017年7月6日在国际学术期刊J. Am. Chem. Soc.上发表。
       链接如下:http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b05260
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